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PCB Workflow Management

Today's electronics design teams have to do a lot more than just design circuit boards. Modern electronics design is a collaborative process spanning physical layout, manufacturing, application development, and much more in a comprehensive workflow. Browse our resources on workflow management to learn how to manage your design team, projects, and development processes for advanced electronics.

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リソグラフィの問題がPCB製造の妨げになることを防止する方法 リソグラフィの問題がPCB製造の妨げになることを防止する方法 1 min Thought Leadership プロジェクターという技術には、本当にイライラさせられることがあります。たとえば、「昔ながらのプロジェクターを使って映画鑑賞会を開こうとバターたっぷりの美味しいポップコーンまで用意したのに、いざ投写してみると映像が歪んでいない個所が1つもない」、「同僚や上司に対して影響力のあるプレゼンテーションをしようとしたところ、映し出された画面では画像とグラフがすべて押し潰されていた」、「授業をしようとしたら、白黒の画像しか投写されなかった」といった具合です。投写された画像が話にならないものならば、すべてをスライドに収まるように何時間もかけたのは無駄だとしか思えません。プロジェクターとディスプレイの位置合わせがうまくできれば、こうした大きなストレスを伴う問題の多くが解消されるでしょう。 PCBの製造でも、プロジェクターと同じような光学的位置合わせが行われます。これはリソグラフィの一部であり、PCBの製造が進む中でパターン層が規定されます。プレゼンテーションのスライドが歪んでしまう事態は避けなければなりません。同様に、PCBの設計ではコンポーネントの配置のずれを阻止しなければなりません。リソグラフィに関して適切に計画を立て、影響を及ぼしたり、問題を引き起こしたりする可能性のある要因について把握する方法を見ていきましょう。 リソグラフィはPCBの製造にどう影響を及ぼすのか PCBの製造で使用されるエッチングや電気めっきのプロセスには、それほど種類がありません。基板が保護用のパターン層でコーティングされていないと、全体が区別なしにエッチング、めっき、またはコーティングされてしまいます。保護用のパターン層に使用されるのは、多くの場合に金属の ステンシル、ポリアミドのシート、またはレジストですが、最も適切な素材が製造プロセスで決定されます。たとえば、金属のステンシルは数枚の基板を製造しただけで損傷して使用できなくなるため、エッチングでは使用しないほうがよいでしょう。 レジストは特定の光（通常は紫外線）の波長に反応します（業界では「感光性」と呼ばれます）。 フォトリソグラフィでは特定の領域が感光され、そこで使用しているレジストが硬化します。処理の次の段階に備え、残りの部分は不純物を除外するために洗い流されます。プロジェクターの画面のように困った影響が出ないよう、どの領域がパターン化されるかを制御するためのマスク（光用のステンシルなど）は光源やPCBと位置合わせをする必要があります。これを怠ると、リソグラフィの問題が現れることになります。 角周辺の弱い光源は製造中に問題を引き起こす リソグラフィにまつわる問題の原因 プロジェクターでは正しく位置合わせできないことがありますが、それは制御できないことが存在するからです。リソグラフィにまつわる問題の潜在的な原因を把握すれば、それをもとに計画を立てることができます。ここでは、下記を念頭に置いてください。 影: 製造業者が清潔な環境を維持していれば、この問題が発生することはないでしょう。ただし、プロジェクターの前に置かれた椅子が邪魔をして画像の一部が投写されなくなるように、マスクに付着した粒子によって影が作られると、その部分のレジストが光によって硬化されません。想定どおりに硬化しなかった箇所は、次の処理段階でエッチングされることになります。 光量と感光: レジストが感光される光の量は、積分のように計算されます。これは、総感光時間に対する光の輝度ですが、タイミングがずれたり、光が弱すぎたりすると、レジストが完全に硬化できるだけの十分な光の量が得られなくなります。また、光源が均一でないこともあります。この場合はレジスト全体で硬化が一様でなくなり、結果にばらつきが出てしまいます。エッチングやめっきの工程が迅速に行われ、製造業者が硬いレジストを確保していれば問題はないかもしれませんが、そうでない場合は次の段階でレジストがはがれ落ち、基板の状態が完全ではなくなってしまう恐れがあります。 アスペクト比: 一般的な問題は、光、マスク、またはPCBのわずかな角変形です。これはプロジェクターが不適切な角度で置かれているために、スライドの上部と下部の幅が異なってしまうのに似ています。PCBでは、レジストのマスクに正しくないアスペクト比（開口部の幅に対するステンシルの厚さ）が適用されたためにこの問題が発生します。基板でこれが起きると、完成した基板の半田接合の品質が低下する可能性が高くなり、これが多くの場合に開回路となります。基板が適切に硬化しないと、内層と外層で 収縮、膨張、反りが異なる割合で発生する場合もあり、アスペクト比の問題を引き起こします。これはフォトリソグラフィにのみあてはまるものではなく、後で基板に反りが発生することもあります。多くの場合、こうした収縮や膨張はPCBの全体的なサイズに影響を受けたCTEの不一致が原因ですが、基板が大きいと問題が発生する傾向が高くなります。 整列: 整列ミス（位置合わせミス）は、パターンが本来の場所からミリメーター単位、またはそれ未満でずれた場合に横方向または縦方向で発生します。要素のサイズが縮小すると、半田パッドやビアがずれてしまいやすくなるため、整列ミスのわずかなずれが大きな影響を及ぼします。許容差が小さい場合は、製造業者が基板の仕様に一致するだけの微細加工能力があるのか、位置合わせを行えるのかを確認するようにしてください。 許容差 記事を読む
IBMの5nmトランジスタにより可能になる、モノのインターネット、深層学習、その他のテクノロジー IBMの5nmトランジスタにより可能になる、モノのインターネット、深層学習、その他のテクノロジー 1 min Thought Leadership 私の曽祖母が生まれた頃、普通の人々はまだ馬と馬車で移動していました。彼女は人生の間に、ジェット機、コンピューター、宇宙船を見ることになりました。前世紀にはテクノロジーが急速に発達し、今世紀も同様に急速に発展することは間違いないでしょう。ムーアの法則は、進歩のペースについて1つの指標となってきました。多くの専門家が、ムーアの法則の終焉を予測したにもかかわらず、この法則は現在も続いています。エレクトロニクスの発展の最も新しい証拠は、IBMにおけるトランジスタのサイズの躍進です。IBMは最近、5nmのトランジスタの製造に成功しました。これによって、コンピューターの速度が大幅に増大し、電力の要件が低減するでしょう。この発見は、処理と電力の制限により、いくつかの新しい産業の発展が抑えられている時期にありました。この新しい種類のトランジスタにより、人工知能（AI）、モノのインターネット（IoT）、自律走行車などの新しいテクノロジーが可能になるでしょう。 5nmトランジスタ IBMは先週に発行されたブログ で、自社で新たに開発された5nmトランジスタのアーキテクチャーについて詳説しています。同社は現在の垂直方向のFinFET配置から離れ、水平方向の積層方式を採用することでこの革新を実現しました。この新しい配置により、チップ上のトランジスタの最大数は 200億から300億 にまで増大します。5nmトランジスタには、特に消費電力と処理速度において、現在のテクノロジーと比較して大きな利点が存在します。 あらゆる種類の業界で、低消費電力のチップが熱望されています。 IoTの爆発的な増大 に伴い、小さなバッテリーを使用して高度な計算を実行できるチップが、組み込みシステム用に要求されます。専門家たちは、これらの新しい5nmチップは今日行われている計算を、75%低い電力で実行できると予測しています。これは、携帯電話が 1回の充電で2 ～ 3日 動作することを意味します。 電力削減にそれほど興味がないなら、速度の増大に関心があるかもしれません。IBMのトランジスタは最大の能力で使用した場合、現在のプロセッサーよりも 40%高速 に計算を実行できます。このような計算能力があれば、機械学習や自動運転車などが現実的な可能性となります。 つまり、電力を75%削減するか、処理を40%高速化することを選択できます。このような利点が最も役立つ応用を見てみましょう。 IoTには、5nmチップのような低消費電力プロセッサーが必要です。 人工知能 1950年代にAlan 記事を読む
設計のヒント：PCBリリースビューを使用して出力ジョブファイル処理を自動化する Altium DesignerでPCBリリースビューを使用して出力ジョブファイル処理を自動化 1 min Blog オレンジの皮を剥く方法はたくさんありますが、言うまでもなく、その中には良い方法とそうでない方法があります。そして、設計から製造および組立ての出力を生成する際にも、この格言は真実です。このPCB設計のヒントでは、FAEのDave Cousineauが、Altium Designer®のPCB設計リリース機能を使用して、出力ジョブを管理する再利用可能で非常に効果的な方法を説明しています。 Altiumプロジェクトに必要なドキュメントの要件を定義して保存するために出力ジョブファイルを使用することは、非常に効率的で強力な機能です。出力ジョブファイルによってサポートされる出力タイプが増えるにつれて（AD10にはフットプリント比較レポート、STEPファイルエクスポート、3Dムービー作成が追加されました）、または企業のドキュメント要件が増加するにつれて、必要な出力コンテナの数は非常に多くなる可能性があります。現在、Altiumの出力ジョブファイルエディタ自体では、バッチジョブ用に一度に複数の出力コンテナの内容を生成する方法はありません。したがって、完全なドキュメントパッケージを生成するには、多くのマウスクリックが必要になるかもしれません。 AD10は、設計を生産にリリースするための標準出力を備えた新しいデザインデータ管理プロセスを導入しました。このプロセスの目的は、Altiumのリビジョンコントロール統合と新技術を活用して、自動化された高完全性のジョブ出力設計リリースシステムを提供することです。しかし、リビジョンコントロールやVaultsを使用してい ない お客様でも、提供される自動化の一部を利用することができます。この自動化は、一つまたは複数の出力ジョブファイルをバッチ処理するために使用でき、以下に概説されています。 出力ジョブファイルの編集 出力ファイルプロセスの最初のステップは、リリースプロセスがそのコンテナを検出するように出力コンテナを設定することです。これは、コンテナの設定で「変更」リンクを最初にクリックすることによって行われます： 基本パスが[Release Managed]に設定されてい ない 場合は、現在の基本出力フォルダの名前をクリックします。 これにより、[Release Managed]と[Manually Managed]の選択肢を示す小さなウィンドウが表示されます。[Release Managed]オプションを選択します。これで、出力は[Manually Managed]フォルダ名によって指定された場所に書き込まれるのではなく、メインの出力場所はリリースプロセスによって決定されます。 Base Pathが現在[Release 記事を読む
協同設計パート1：統合チームとしてのPCB設計 コラボレーティブデザイン パート1：チームでのPCB設計の最適化 1 min Blog 電子設計はもはや一人で行うものではありません。製品を市場に出すためには、数十人から数百人の設計者、エンジニア、サプライヤー、製造業者、その他多くの人々のチームワークが不可欠です。このブログシリーズでは、障壁を切り抜け、設計サイクルを遅らせる退屈な往復の対話を減らす方法を探ります。第1部では、効果的なコラボレーションツールにどのような機能があるか、また、人々が設計においてどのように協力できるかの異なる方法について見ていきます。 現在では、電子設計プロジェクトを一人、または小さな中央集権的なチームだけで完了させることは非常に珍しいです。より一般的には、世界中に広がる大きな設計者とエンジニアのチームがこの目標を達成するために協力しています。そして、ご想像の通り、このようにして一つの設計について調整し、協力することは決して小さな仕事ではありません。問題は、実際の障壁を切り抜け、真の設計協力を可能にするにはどうすればよいかということです。 明確にするために、 本当の協力とは、設計者が単一のプロジェクトで選択したように一緒に作業できることを意味します。これは、設計の異なる領域で並行して、または必要に応じて比較・統合して単一の製品を完成させるために連携して作業することです。もちろん、真の協力を実現するには、いくつかの顕著な特徴を持つ能力のあるツールが必要です：可視性、差別化、および統合。 今はっきりと見える 他のチームメンバーが何をしているかを理解することは、設計全体の視点を提供します。これは、PCBレイアウトの同時編集など、複数の人が並行して作業している場合に特に当てはまります。ここで 可視性 は、それぞれの設計領域を把握することで、互いの足を踏みにじることを防ぐのに役立ちます。 図1: PCB設計ソフトウェア上で他の設計者の作業を見ることができる可視性は、設計全体に対する視点を提供します。 このための明らかな類推は、さまざまな人々の位置を示す地図です。しかし、地図の代わりに、私たちは設計プロジェクトの高レベルビューを持っており、各人の位置の代わりに、彼らが設計に加えた変更を持っています。この機能の有用性は、それがどれほど反応が良いかに完全に依存しています。デザイナーは他の人の変更をリアルタイムで見ることができますか？それとも、最終設計に自分の変更をコミットした後にのみ見ることができますか？ エボニーとアイボリー PCBを設計する際に、他の人が何をしているかを 見る ことができるだけでは十分ではありません。コラボレーションは、各デザイナーによって行われた変更が互いに、またプロジェクトの以前の反復と比較され、設計がどのように発展したかを見る限り、本当に機能しません。コラボレーションツールにとって、これは 差別化 、つまり、設計変更を比較し、それらの違いを認識することに boils down します。 記事を読む
PCB ECOワークフローを簡素化・自動化する方法 PCB設計環境の自動化：PCB ECOワークフローを簡素化・自動化する方法 1 min Thought Leadership 回路図とPCBレイアウト設計の変更に異なるプログラムを使い分けることは、時間とお金の両方を消費します。Altium Designer®は、コンポーネントリンクを使用して回路図とPCB間でデータを自動的に転送する統合設計システムでこの問題に対処します。ECO手順を自動化することで生産性を向上させるコンポーネントリンクの詳細について読み進めてください。 回路図からPCBへ、またはその逆へのデータ転送は、伝統的に複数のツールやソフトウェアにまたがる作業です。ECOを生成することは通常、あるプログラムから設計の一部をエクスポートして別のプログラムにインポートすることを含み、これは煩雑でコストのかかるプロセスになりがちです。データのインポートやエクスポートを一切行わずにECOワークフローを自動化する方法があったらどうでしょうか？PCBワークフローを簡素化する方法を見てみましょう。 コンポーネントリンクで接続を保つ Altium Designerの主な利点の一つは、設計プロセスのすべての側面を扱うことができる単一の統合環境を提供することです。Altium Designerは、回路図エディタとPCBレイアウトをコンポーネントリンクで統合することにより、ECOの生成時の自動化を実現します。 コンポーネントリンクは、回路図エディタとPCBレイアウトを結びつけるものです。回路図とPCBの間の接続を確立するために、Altium Designerは設計に配置された任意のシンボルにユニークIDを自動的に割り当てます。このユニークIDは、PCB上に配置された際にシンボルを関連するフットプリントにリンクし、設計プロジェクトの回路図とPCBをスキャンしてこれらのリンクされたコンポーネントを見つけます。コンポーネントリンクを使用すると、次のことができます： 回路図からPCBレイアウトへのデータを自動的に双方向転送します。 設計データのインポートとエクスポートを行わずに、簡単にECO（エンジニアリング変更命令）を実行できます。 設計のすべての側面を単一の統合環境で扱えます。 設計の変更は、2つのプログラム間でデータを転送するような些細なタスクで複雑になるべきではありません。当社のPCB設計ソフトウェアは、コンポーネントリンクを利用して回路図とPCBレイアウト間のプリント基板設計のすべての側面を通信することで、プロセスを簡素化します。 ECOプロセスを簡素化するためにコンポーネントリンクがどのように使用されるかに興味がありますか？ コンポーネントリンクでECOを自動化するについての無料ホワイトペーパーをダウンロードして、詳細をご覧ください。 記事を読む
デザインレビュープロセスの自動化方法 デザインレビューワークフローとプロセスを自動化する方法 1 min Blog 適切なツールがなければ、典型的な設計レビューワークフローは終わりのない障害、エラー、時間のかかるプロセスで満たされてしまいますが、そうである必要はありません。Altium Designer®で設計レビューと比較プロセスを自動化する方法を学びましょう。 小型でより高機能な電子機器への需要の増加は、より複雑で密集したPCBの開発を大きく推進しています。EDAソフトウェアは定期的に更新されてPCBボード設計の複雑さに対応していますが、ボードデザイナーはソフトウェアによって行われたすべての設計変更をレビューし、承認しなければなりません。しかし、PCBレビュープロセス中にこの情報をボードデザイナーに効率的に提供するための取り組みはほとんど行われておらず、レビュープロセスでの時間の無駄遣いとエラーにつながっています。 設計レビュープロセスの障害 設計の違いを特定することは別の問題を引き起こします：EDAソフトウェアはデータを見つけてボードデザイナーに提示しますが、どの変更を承認し、どの変更を却下するかを決定するのはユーザーに委ねられています。数千に及ぶ異なる設計変更がある大規模なプロジェクトでは、厳しい締め切りと合わせて、ユーザーの不確実性に対する余地はまったくありません。 特定の変更を承認する際、ボードデザイナーはまず、その変更が全体の設計スキームに実際に合致しているかどうかを判断する必要があります。これは、リスト上の各個別の設計変更に対して、彼らが不確実性を克服しなければならないことを意味します。これは、EDAソフトウェアの評価に費やされる時間の大幅な無駄であり、ボード変更のレビューを行う代わりです。 設計レビューを簡単にする Altium Designerは、設計レビューと比較プロセスを簡単にするためのシンプルでありながら強力な組み込み比較ツールのセットを実装しました。 物理的および電気的PCB設計比較を容易にする無料のホワイトペーパーをダウンロードして、今日からあなたの設計レビュープロセスを自動化する方法を学びましょう。 記事を読む
完全に統合された設計環境を体験してください 完全に統合された設計環境を体験してください 1 min Blog 今日の市場の期待が絶えず高まり、厳しいプロジェクトの締め切りと、ますます複雑になる設計がある中で、プロジェクトを完了するために設計ツール間での切り替えに費やす時間を最小限に抑える解決策は何か？今、完全に統合された設計環境で、製品を期限内に、予算内で成功裏に納品できます。どのようにしてか、読み進めてみましょう。 あなたの回路図とPCBツールは別の惑星から来たように感じますか？まだ、異なる開発チームによって異なる会社で書かれ、異なる買収を通じて取得された回路図ツールとPCBツールを使用していますか？これらのツールは見た目も感じも全く異なるだけでなく、一緒にうまく連携しません。単一のプロジェクトを完了するためにいくつかの異なるソフトウェアに適応する学習曲線は、エンジニアリングのワークフローを中断するだけでなく、実際の設計から大量の時間を奪います。電気エンジニアは、システム設計プロセスのすべての段階でますます多くの作業を行います。しばしば、ボードの配置や時には配線さえも、PCB設計の専門家ではない人によって行われています。 今日の絶えず高まる市場の期待、厳しいプロジェクトの締め切り、そしてますます複雑になる設計を考えると、プロジェクトを完了するために設計ツール間での切り替えに費やす時間を最小限に抑えるための解決策は何があるでしょうか？設計ツールがあなたのために働き、逆にあなたを妨げることがないように、設計プロセス全体をどのように効率化できるでしょうか？ 完全に統合された設計環境を体験する 回路図とPCBツールの両方でメニュー、コマンド、機能キーがほぼ同一であることは、大きな時間節約になります。一日中ボード設計をしている場合、異なる言語で書かれたようなツールを使うことができるかもしれません。しかし、これまで以上にPCB設計作業を行っている数万人の電気エンジニアの一人であるなら、最高のボード設計を期限内に完成させるために、数ヶ月ごとに時代遅れで複雑なツールを学ぶ時間はありません。 ネットリストファイルやwas/isリストを複雑なバックアノテーションプロセスを通して渡し、ボードデザインを完成させて出荷するために必要なすべての出力を作成することは、混乱した状態のように思えます。それから、設計フローでどの回路図ツールを使用するかという問題があります。もし最大のEDAソフトウェア会社でさえ、顧客に提供する回路図ツールを決めかねているのであれば、どちらがより良いかをどうやって決めればいいのでしょうか？一方が機能が不足していて、もう一方が使いにくすぎる理由があるはずです。 必要な機能と使いやすさを組み合わせる 必要な機能と使いやすさの間を埋める回路図ツールを見つけることができたら素晴らしいと思いませんか？それは相互に排他的であるべきではありません。まだ多くの人が、その理由から一つの会社の回路図ツールと別の会社のPCBツールを使用しています。これは、他のベンダーのツールが顧客がこれらのツールに実際に求めているものとして完全に的を外していることを示唆しています。顧客が便宜性やプロセスの合理化のために、さまざまな会社からのハイブリッドツールフローを選択しているわけではありません。これらのツールが不足していると感じているからです。 Altiumが圧倒的に成長しているEDA企業である主な理由の一つは、顧客が同じように見え、感じられ、動作する統合された一貫したツールを求めているからです。理想の世界では、誰もが完璧にすべてをこなす完璧なEDAツールを持っているでしょう。私たちは皆、正確に、そして時間通りにボードを出すために、ツール内のすべてのメニュー選択とすべての機能を簡単に覚えていられる写真のような記憶を持っていることでしょう。しかし、それが現実であったとしても、もはや現実ではないことを私たちは皆知っています。 電気エンジニアはこれまで以上に多くのボード設計を行っており、より少ないリソースでより多くの品質の高い製品をより短い時間で生産するという莫大な圧力にさらされています。忘れないでください、EDAソフトウェアは私たちの目標を達成するためのサポートツールであり、私たちの目標を達成するための障害になってはなりません。 オールインワン、統合設計ソリューション Altium Designer®は、回路図からPCBレイアウト、設計ドキュメントまで、オールインワンの統合設計ソリューションを提供します。すべての設計ツールを一か所に配置することで、エンジニアは同じ直感的な環境内で完全な設計プロセスを完了し、予算内で、そして時間通りに製品を提供することができます。 Altiumの統合設計環境についてもっと知りたいですか？当社のウェブサイトにある Altium製品ページを訪問して、さらに情報を得てください。 記事を読む